DE3108288A1 - CHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

CHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE

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DE3108288A1
DE3108288A1 DE19813108288 DE3108288A DE3108288A1 DE 3108288 A1 DE3108288 A1 DE 3108288A1 DE 19813108288 DE19813108288 DE 19813108288 DE 3108288 A DE3108288 A DE 3108288A DE 3108288 A1 DE3108288 A1 DE 3108288A1
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Hanns-Günther Dr. 8902 Neusäß Bozung
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Description

PB 3086/1495 —λ PB 3086/1495 - λ

Aufgeladene BrennkraftmaschineSupercharged internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine, bei der zwei baugleiche, jeweils einen Radialverdichter und eine Radialturbine aufweisende Abgasturbolader in Strömungsrichtung gegeneinander, ferner axial fluchtend mittels Stützelementen an der Maschine befestigt sind und beide Radialturbinen austretendes Abgas in ein gemeinsames Turbinenabströmgehäuse einleiten, das, zwischen den beiden Abgasturboladern angeordnet, gleichzeitig auch als gemeinsames Verbindungselement für diese dient.The invention relates to a supercharged internal combustion engine, with two identical exhaust gas turbochargers, each with a radial compressor and a radial turbine against each other in the direction of flow, also axially aligned by means of support elements on the machine are attached and both radial turbines introduce exhaust gas into a common turbine outlet housing, which, arranged between the two exhaust gas turbochargers, also acts as a common connecting element for this serves.

Eine derartige aufgeladene Brennkraftmaschine ist aus dem DE-GM 7 004 611 bekannt; es ist dort ein Turbinenabströmgehäuse offenbart, das offensichtlich nur aus zwei ineinander übergehenden gekrümmten Rohren besteht und eine Abströmöffnung mit rundem Abströmquerschnitt aufweist. Darüber hinaus ist zur Befestigung und Abstützung der Abgasturbolader ein relativ aufwendiges Traggerüst vorgesehen.Such a supercharged internal combustion engine is known from DE-GM 7 004 611; there is a turbine discharge housing there disclosed, which apparently only consists of two curved tubes merging into one another and has a discharge opening with a round discharge cross-section. It is also used for attachment and support the exhaust gas turbocharger provided a relatively complex supporting structure.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art auf kurzem Raum eine günstige Abströmung der Abgase mit einem möglichst hohen Rückgewinn der Abgas-In contrast, it is the object of the invention to provide the type mentioned at the beginning in a supercharged internal combustion engine Kind of a favorable outflow of the exhaust gases in a short space with the highest possible recovery of the exhaust gas

-Ir'-Ir '

PB 3086/1495 - "2—PB 3086/1495 - "2—

austrittsenergie und außerdem eine einfache sowie wärmeelastische Befestigung der Abgasturbolader an der Brennkraftmaschine zu gewährleisten.exit energy and also a simple and heat-elastic attachment of the exhaust gas turbocharger to the To ensure internal combustion engine.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst, nämlichAccording to the invention, this object is in an internal combustion engine of the type mentioned above solved by the following features, namely

- das Turbinenabströmgehäuse ist mittels Stützelementen an einer Motorkonsole befestigt,- The turbine discharge housing is by means of support elements attached to an engine console,

- jeder der beiden Abgasturbolader ist in fliegender Anordnung im Bereich seines Verdichterspiralgehäuses mittels einer Pendelstütze an einer motorseitigen Auflagefläche abgestützt,- Each of the two exhaust gas turbochargers is in a floating arrangement in the area of its compressor spiral housing supported by a pendulum support on a support surface on the engine side,

- das Turbinenabströmgehäuse besteht aus mehreren, miteinander verbundenen Einzelteilen, nämlich einem kastenförmigen Gehäusemittelteil mit einer von zwei durchbrochenen Seitenwänden begrenzten Außenwand und einem sich austrittsseitig daran anschließenden Abströmtrichter, ferner zwei Gehäuseseitenteilen, von denen sich jedes einerseits an das Gehäusemittelteil und andererseits an ein Turbinengehäuse anschließt, - The turbine outlet housing consists of several, with each other connected items, namely a box-shaped housing middle part with one of two perforated side walls delimited outer wall and a discharge funnel adjoining it on the outlet side, Furthermore, two housing side parts, each of which is attached to the middle part of the housing and on the other hand connected to a turbine housing,

- innerhalb des Turbinenabströmgehäuses ist mittig eine mit diesem verbundene, strömungsgünstig ausgebildete Leitwand zur getrennten Führung jedes aus einer Radialturbine austretenden Gasstromes angeordnet,- Inside the turbine outlet housing is a centrally connected to this and designed to be aerodynamically favorable Guide wall arranged for the separate guidance of each gas flow emerging from a radial turbine,

- an den Austritt jeder Radialturbine ist ein in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt aufweisendes Diffusorrohr zur Rückgewinnung der Abströmenergie angeschlossen.- At the outlet of each radial turbine there is one in the direction of flow Diffuser tube with increasing cross-section for recovering the outflow energy connected.

Nachstehend sind die Erfindung sowie deren Vorteile anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. The invention and its advantages are described in more detail below with reference to two exemplary embodiments shown in the drawing.

PB 3086/1495 —3—PB 3086/1495 -3-

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eineFig. 1 is a longitudinal section through a

Laderanordnung nach der Erfindung,Loader arrangement according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Turbinenabströmgehäuse entlang der Linie II-II von Fig. 1 ,Fig. 2 shows a cross section through an inventive Turbine outflow housing along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise dargestellte Draufsicht auf ein Turbinenabströmgehäuse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 3 shows a partially illustrated plan view of a turbine outflow housing according to a second embodiment.

Die dargestellte Laderanordnung besteht aus zwei baugleichen Abgasturboladern 1 und 2, von denen jeder einen Radialverdichter 3 bzw. 4 mit Verdichterrad 5 bzw. 6 und Verdichterspiralgehäuse 7 bzw. 8, ferner eine Radialturbine 9 bzw. 10 mit Turbinenrad 11 bzw. und Turbinengehäuse 13 bzw. 14 sowie jeweils ein zwischen dem Radialverdichter und der Radialturbine angeordnetes Lagergehäuse 15 bzw. 16 aufweist. Die beiden Abgasturbolader 1 und 2 sind in Strömungsrichtung gegeneinander, ferner mit ihren Achsen 17 bzw. 18 axial fluchtend zueinander angeordnet. Mit 19 ist ein beiden Radialturbinen 9 bzw. 10 gemeinsames Turbinenabströmgehäuse bezeichnet, in das beide Radialturbinen 9 bzw. das aus ihnen austretende Abgas einleiten. Das Turbinenabs trömgehäuse 19 ist zwischen den beiden Abgasturboladern 1 bzw. 2 angeordnet und dient gleichzeitig auch als gemeinsames Verbindungselement für diese.The charger arrangement shown consists of two identical exhaust gas turbochargers 1 and 2, each of which has one Radial compressor 3 or 4 with compressor wheel 5 or 6 and compressor spiral housing 7 or 8, furthermore a radial turbine 9 or 10 with turbine wheel 11 or and turbine housing 13 or 14 and one between each the radial compressor and the radial turbine arranged bearing housing 15 and 16, respectively. The two Exhaust gas turbochargers 1 and 2 are mutually aligned in the direction of flow, and also axially aligned with their axes 17 and 18, respectively arranged to each other. 19 is a turbine outlet housing common to both radial turbines 9 and 10, respectively denotes, in which both radial turbines 9 and the exhaust gas emerging from them introduce. The turbine abs flow housing 19 is arranged between the two exhaust gas turbochargers 1 and 2 and also serves at the same time as a common connecting element for these.

Erfindungsgemäß besteht das TurbinenabstrÖmgehäuse 19 aus mehreren miteinander verbundenen Einzelteilen, nämlieh einem kastenförmigen Gehäusemittelteil 20 mit ei-According to the invention, there is turbine outlet housing 19 of several interconnected individual parts, namely a box-shaped housing middle part 20 with a

•7 '• 7 '

PB 3086/1495PB 3086/1495

ner von zwei durchbrochenen Seitenwänden 21 , 22 begrenzten Außenwand 23 und einem sich austrittsseitig daran anschließenden Abströmtrichter 24, dessen Austrittsöffnung 25 einen runden, gegebenenfalls auch rechteckigen Austrittsquerschnitt besitzt; ferner besteht das Turbinenabströmgehäuse 19 aus zwei Gehäuseseitenteilen 26 und 27, von denen sich jedes einerseits an das Gehäusemittelteil 20 und andererseits an ein Turbinengehäuse 13 bzw. 14 anschließt.Ner of two perforated side walls 21, 22 bounded outer wall 23 and one on the outlet side subsequent outflow funnel 24, the outlet opening 25 of which is round, possibly also rectangular Has outlet cross-section; Furthermore, the turbine outflow housing 19 consists of two housing side parts 26 and 27, each of which is attached on the one hand to the housing middle part 20 and on the other hand to a turbine housing 13 or 14 connects.

Desweiteren ist erfindungsgemäß innerhalb des Turbinenabströmgehäuses 19 mittig eine strömungsgünstig ausgebildete Leitwand 28 angeordnet, die zur getrennten Führung jedes aus einer Radialturbine 9 bzw. 10 austretenden Gasstromes dient.Furthermore, according to the invention, it is inside the turbine outlet housing 19 in the center a flow-optimized guide wall 28 is arranged, which is used for separate guidance each gas flow emerging from a radial turbine 9 or 10 is used.

Außerdem ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung an den Austritt 29 bzw. 30 jeder Radialturbine 9 bzw. 10 ein in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt aufweisendes Diffusorrohr 31 bzw. 32 zwecks Rückgewinnung der Abströmenergie angeschlossen.In addition, according to a further feature of the invention, at the outlet 29 or 30 of each radial turbine 9 or 10 a diffuser tube 31 or 32 with increasing cross-section in the direction of flow for the purpose of recovery connected to the outflow energy.

Die Leitwand 28 weist gemäß Fig. 1 und 2 eine senkrecht und quer zur Laderachse stehende ebene Meridianwand 33 auf, an der beiderseits, ebenfalls koaxial zur Laderachse jeweils ein trichterartiges Leitrohr 34 bzw. 35 angesetzt ist. Jedes dieser Leitrohre 34 bzw. 35 verjüngt sich ausgehend von einem größten Durchmesser an der Meridianwand 33 zunehmend bis hin zum Innendurchmesser jedes Austrittes 29 bzw. 30 einer Radialturbine 9 bzw. 10 und durchdringt dabei den Innenraum des zugehörigen, an die jeweilige Radialturbine 9 bzw. 10 angeschlossenen Diffusorrohres 31 bzw. 32. Die Wandungen der Diffusorrohre 31 bzw. 32 und der Leitrohre 34 bzw. 35 weisen jeweils eine hyperbolisch,According to FIGS. 1 and 2, the guide wall 28 has a flat meridian wall perpendicular and transverse to the loader axis 33, on both sides, also coaxial to the loader axis, a funnel-like guide tube 34 or 35 is set. Each of these guide tubes 34 and 35 tapers starting from a largest diameter increasing at the meridian wall 33 up to the inner diameter of each outlet 29 or 30 of a radial turbine 9 or 10 and penetrates the interior of the associated radial turbine 9 on the respective radial turbine or 10 connected diffuser tube 31 or 32. The walls of the diffuser tubes 31 or 32 and the Guide tubes 34 and 35 each have a hyperbolic,

-U--U-

PB 3086/1495 —5-"-PB 3086/1495 -5 - "-

einfachstenfalls eine geradlinig verlaufende Kontur und zumindest im Überdeckungsbereich gleichen oder nahezu gleichen Abstand voneinander auf. Jedes Diffusorrohr 31 bzw. 32 besitzt einen Befestigungsflansch 36 bzw. 37, über den es am Turbinengehäuse 13 bzw. 14 der zugehörigen Radialturbine 9 bzw. 10 mittels durch strichpunktierte Linien dargestellte Schrauben befestigt ist; außerdem besitzt jedes Diffusorrohr 31 bzw. 32 eine axiale Baulänge, die etwa bei zwei Dritteln des Abstandes zwischen dem jeweiligen Turbinengehäuse 13 bzw. 14 und der Meridianwand 33 liegt. Die Meridianwand 33 unterteilt das Gehäusemittelteil 20 in zwei Abströmräume 38 und 39 und reicht bis etwa zum Anfangsbereich des Abströmtrichters 24. Am unteren Bereich der Meridianwand 33 sind beiderseits derselben abzweigende, gekrümmte Leitwandteile 40 und 41 angeordnet, die mit den Seitenwänden 21, 22 des Gehäusemittelteiles 20 verbunden sind und eine strömungsgünstige Umlenkung der aus den beiden Diffusorrohren 31 bzw. 32 austretenden Gasströme gewährleisten. Die Meridianwand 33 ist gemäß dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als durchgehend glatte Wand ausgebildet. Sie kann alternativ hierzu - wie im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 gezeigt - an ihrem oberen Bereich auch strömungsgünstig geformte, gekrümmte Wandteile 42 bzw. 43 aufweisen, die derart gestaltet sind, daß in beiden Abströmräumen 38, 39 ein in Drallrichtung zunehmend größer werdender Abströmquerschnitt gegeben ist.In the simplest case, a straight contour and at least in the overlap area the same or almost the same distance from each other. Each diffuser tube 31 or 32 has a mounting flange 36 or 37, over which it is on the turbine housing 13 or 14 of the associated radial turbine 9 or 10 by means of dashed lines shown screws is attached; each diffuser tube also has 31 or 32 an overall axial length that is approximately two thirds of the distance between the respective turbine housing 13 or 14 and the meridian wall 33 is located. The meridian wall 33 divides the housing middle part 20 into two outflow spaces 38 and 39 and extends approximately to the beginning area of the outflow funnel 24. At the lower area the meridian wall 33 are arranged on both sides of the same branching, curved guide wall parts 40 and 41, which are connected to the side walls 21, 22 of the housing middle part 20 and a flow-enhancing deflection ensure the gas flows emerging from the two diffuser tubes 31 and 32, respectively. The meridian wall According to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2, 33 is designed as a continuously smooth wall. As an alternative to this - as shown in the second exemplary embodiment according to FIG. 3 - on its The upper area also have curved wall parts 42 and 43 which are shaped in a flow-favorable manner and which are designed in this way are that in both outflow spaces 38, 39 an outflow cross-section that becomes increasingly larger in the direction of the swirl given is.

Die Teile 33, 34, 35, 40 und 41 der Leitwand 28 werden einzeln vorgefertigt und anschließend miteinander verschweißt. Die Leitwand 28 kann alternativ hierzu jedoch auch insgesamt einstückig ausgebildet und aus Stahlguß oder Sphäroguß hergestellt sein.The parts 33, 34, 35, 40 and 41 of the guide wall 28 are individually prefabricated and then welded together. As an alternative to this, however, the guide wall 28 can also be designed and made entirely in one piece Cast steel or nodular cast iron be made.

PB 3086/1495 -^S—PB 3086/1495 - ^ S—

Die beiden Gehäuseseitenteile 26 und 27 sind durch topfartige Elemente gebildet, deren senkrecht sowie quer zur Laderachse stehende Böden und konische Wandungen teilweise ausgeschnitten sowie sich außen am jeweiligen Turbinengehäuse 13 bzw. 14 anschließend mit diesem verbunden sind. Ferner weist jedes der beiden Gehäuseseitenteile 26 und 27 einen außen umlaufenden und parallel zur Seitenwand 21 bzw. 22 des Gehäusemittelteiles verlaufenden Befestigungsflansch 44 bzw. 45 aufr über den das jeweilige Gehäuseseitenteil 26 bzw. 27 am Gehäusemittelteil 20 mittels durch strichpunktierte Linien dargestellte Schrauben befestigt ist. Die Durchbrechungen in den Seitenwänden 21, 22 des Gehäusemittelteiles sind dabei formseitig an den Querschnitt der beiden Gehäuseseitenteile 26, 27, wie er in der Verbindungsebene mit dem Gehäusemittelteil 20 gegeben ist, angepaßt. Die beiden Gehäuseseitenteile 26 und 27 sind gleich ausgebildet; sie können aus Stahlblech vorgefertigt und anschließend an das jeweilige Turbinengehäuse 13 bzw. 14 angeschweißt sein; alternativ hierzu können die beiden Gehäuseseitenteile 26 bzw. 27 jedoch auch einstückig mit dem jeweiligen, aus Guß bestehenden Turbinengehäuse 13 bzw. 14 ausgebildet sein.The two housing side parts 26 and 27 are formed by pot-like elements, the bottoms and conical walls of which are perpendicular and transverse to the loader axis partially cut out and are then connected to the outside of the respective turbine housing 13 and 14, respectively. Further, each of the two housing side parts 26 and 27 has an outer circumferential and to the side wall 21 parallel and 22 of the housing middle part extending mounting flange 44 and 45 respectively mounted on r over which the respective housing side part 26 and 27 on central housing part 20 by means shown in dot-dash lines screws . The openings in the side walls 21, 22 of the housing middle part are adapted to the shape of the cross section of the two housing side parts 26, 27, as is given in the connecting plane with the housing middle part 20. The two housing side parts 26 and 27 are designed the same; they can be prefabricated from sheet steel and then welded to the respective turbine housing 13 or 14; as an alternative to this, however, the two housing side parts 26 and 27 can also be designed in one piece with the respective cast turbine housing 13 or 14.

Das Turbinenabströmgehäuse 19 ist entsprechend der Erfindung mittels Stützelementen an einer an der Brennkraftmaschine vorhandenen Motorkonsole 46 befestigt. Als Stützeleraente können - wie in Fig. 1 gezeigt zwei stark dimensionierte, mittels Rippen versteifte Winkelträger 47 und 48 vorgesehen sein, an denen das Turbinenabströmgehäuse 19 festgeschraubt, damit in bestimmtem Abstand zur Motorkonsole 46 und auch zu den weiteren Teilen der nicht dargestellten Brennkraftmaschine gehalten ist. Die Winkelträger 47 und 48 sindThe turbine discharge housing 19 is according to the invention attached to a motor bracket 46 on the internal combustion engine by means of support elements. As a support element - as shown in Fig. 1, two strongly dimensioned, stiffened by means of ribs Angle support 47 and 48 can be provided, on which the turbine discharge housing 19 is screwed tight, so in certain Distance to the motor bracket 46 and also to the other parts of the internal combustion engine, not shown is held. The angle brackets 47 and 48 are

PB 3086/1495 —ψ-*- PB 3086/1495 - ψ - * -

an der Motorkonsole 46 festgeschraubt und liegen außen an den Befestigungsflanschen 44 und 45 der beiden Gehäuseseitenteile 26 und 27 an, in welchem Bereich das Turbinenabströmgehäuse 19 mittels Schrauben, die durch strichpunktierte Linien dargestellt sind, an den Winkelträgern 47 bzw. 48 festgeschraubt ist. Alternativ hierzu können die zur Befestigung des Turbinenabströmgehäuses 19 an der Motorkonsole 4 6 dienenden Stützelemente auch direkt an den Gehäuseseitenteilen 26 bzw. oder am Gehäusemittelteil 20screwed to the motor bracket 46 and are on the outside on the mounting flanges 44 and 45 of the two housing side parts 26 and 27, in which area the turbine discharge housing 19 by means of screws that through Dashed lines are shown, is screwed to the angle brackets 47 and 48, respectively. Alternatively this can be done by attaching the turbine outlet housing 19 on the motor bracket 4 6 serving support elements also directly on the housing side parts 26 or or on the housing middle part 20

angeformt bzw. stoffschlüssig damit verbunden sein. Die Stützelemente können dann eine ähnliche Form aufweisen wie die Winkelträger 47 und 48. Desweiteren könnten die Stützelemente 47, 48 alternativ zu vorgenannten Möglichkeiten auch stoffschlüssig an der Motorkonsole 46 befestigt oder direkt an dieser angeformt bzw. mit dieser ausgebildet sein.be molded or cohesively connected to it. The support elements can then have a shape similar to that of the angle brackets 47 and 48 the support elements 47, 48, as an alternative to the aforementioned possibilities, also cohesively connect to the motor bracket 46 attached or formed directly on this or formed with it.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jeder der beiden Abgasturbolader 1 und 2 in fliegender Anordnung im Bereich seines Verdichterspiralgehäuses 7 bzw. 8 mittels einer Pendelstütze 49 bzw. 50 an einer motorseitigen Auflagefläche abgestützt. Diese Auflageflächen können direkt am Motor oder - wie in Fig. 1 gezeigt - an eigenen, motorseitig befestigten Konsolen 51 bzw. 52 angeordnet sein. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, die Motorkonsole 46 so breit auszubilden, daß auch die Pendelstützen 49 bzw. 50 auf ihr abgestützt sein können.According to a further feature of the invention, each of the two exhaust gas turbochargers 1 and 2 is in a flying arrangement in the area of its compressor spiral housing 7 or 8 by means of a pendulum support 49 or 50 on a motor-side bearing surface supported. These contact surfaces can be installed directly on the engine or - as shown in Fig. 1 - on your own brackets attached to the engine 51 and 52 respectively. As an alternative to this, however, it is also possible to make the motor bracket 46 so wide that that the pendulum supports 49 and 50 can be supported on it.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist jede Pendelstütze 45 bzw. außen am Übergangs- bzw. Verbindungsbereich zwischen dem jeweiligen Verdichterspiralgehäuse 7 bzw. 8 und Lagergehäuse 15 bzw. 16 eines Abgasturboladers 1 bzw. angelenkt und entsprechend dem Zweck einer wärmeelastischen Halterung ausgebildet. Im einfachsten FalleAs shown in Fig. 1, each pendulum support 45 or outside at the transition or connection area between the respective compressor spiral housing 7 or 8 and bearing housing 15 or 16 of an exhaust gas turbocharger 1 or hinged and designed according to the purpose of a thermally elastic bracket. In the simplest case

PB 3086/1495 —θ~-PB 3086/1495 —θ ~ -

können hierzu entsprechend dimensionierte T- oder
Winkel-Träger verwendet werden, die am Verdichterspiralgehäuse 7 bzw. 8 oder Lagergehäuse 15 bzw. 16
einerseits und an der jeweiligen Motorkonsole 47 bzw. 48 andererseits mittels durch strichpunktierte Linien dargestellte Schrauben festgelegt sind.
can be appropriately dimensioned T or
Angle supports are used, which are attached to the compressor spiral housing 7 or 8 or bearing housing 15 or 16
are fixed on the one hand and on the respective motor bracket 47 and 48 on the other hand by means of screws shown by dash-dotted lines.

Nachstehend sind die wesentlichen Vorteile der Erfindung dargelegt. Bei einer Laderanordnung nach der Erfindung wird innerhalb des Turbinenabströmgehauses 19 in jedem der beiden durch die Meridianwand 33 getrennten Abströmräume infolge des Zusammenwirkens der Diffusorrohre 31, 32, der Meridianwand 33 und der Leitrohre 34, 35 unter Vermeidung von StrömungsVerlustenThe main advantages of the invention are set out below. In a loader arrangement according to the invention is separated in each of the two by the meridional wall 33 within the turbine outflow housing 19 Outflow spaces as a result of the interaction of the diffuser tubes 31, 32, the meridional wall 33 and the guide tubes 34, 35 while avoiding flow losses

ein Teil der Geschwindigkeitsenergie des aus der jeweiligen Radialturbine 9 bzw. 10 austretenden Gasstromes auf kurzem Wege in statischen Druck umgewandelt und
auf seinem weiteren Verlauf mit gleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung dem sich an den Abströmtrichter 24 anschließenden Abgaskanal zugeführt. Es ergibt sich mithin durch die erfindungsgemäße Anordnung ein
Druckrückgewinn, der erheblich zum Betrieb jedes Abgasturboladers 1, 2 mit optimalem Wirkungsgrad beiträgt. Andererseits ermöglicht die Verbindung der beiden Abgasturbolader 1, 2 durch das erfindungsgemäße Turbinenabs trömgehäuse 19 eine fliegende Anordnung und Abstützung derselben an einer Brennkraftmaschine mit
axial kurz bauenden, relativ einfachen und damit auch billigen Mitteln.
a part of the speed energy of the gas flow emerging from the respective radial turbine 9 or 10 is converted into static pressure over a short distance and
on its further course is fed to the exhaust gas duct adjoining the outflow funnel 24 with a uniform velocity distribution. The arrangement according to the invention therefore results in a
Pressure recovery, which contributes significantly to the operation of each exhaust gas turbocharger 1, 2 with optimal efficiency. On the other hand, the connection of the two exhaust gas turbochargers 1, 2 by the Turbinenabs trömgehäuse 19 according to the invention enables a floating arrangement and support of the same on an internal combustion engine
axially short, relatively simple and therefore cheap means.

Claims (14)

PB 3086/1495 — Patentansprüche: PB 3086/1495 - claims: Aufgeladene Brennkraftmaschine, bei der zwei baugleiche, jeweils einen Radialverdichter und eine Radialturbine aufweisende Abgasturbolader in Strömungsrichtung gegeneinander, ferner axial fluchtend mittels Stützeleraenten an der Maschine befestigt sind und beide Radialturbinen austretendes Abgas in ein gemeinsames Turbinenabströmgehäuse einleiten, das, zwischen den beiden Abgasturboladern angeordnet, gleichzeitig auch als gemeinsames Verbindungselement für diese dient,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale,
Supercharged internal combustion engine, in which two identical exhaust gas turbochargers, each having a radial compressor and a radial turbine, are fastened to one another in the direction of flow, also axially aligned by means of support elements, and both radial turbines introduce exhaust gas into a common turbine outlet housing, which is arranged between the two exhaust gas turbochargers at the same time also serves as a common connecting element for these,
characterized by the following features,
- das Turbinenabströmgehäuse (19) ist mittels Stützelementen (47, 48) an einer Motorkonsole (46) befestigt, - the turbine outflow housing (19) is attached to a motor bracket (46) by means of support elements (47, 48), - jeder der beiden Abgasturbolader (1, 2) ist in fliegender Anordnung im Bereich seines Verdichterspiralgehäuses (7, 8) mittels einer Pendelstütze (49, 50) an einer motorseitigen Auflagefläche (47, 48) abgestützt,- Each of the two exhaust gas turbochargers (1, 2) is in a floating arrangement in the area of its compressor scroll housing (7, 8) by means of a pendulum support (49, 50) on a support surface (47, 48) supported, - das Turbinenabströmgehäuse (19) besteht aus mehreren, miteinander verbundenen Einzelteilen, nämlich einem kastenförmigen Gehäusemittelteil (20) mit einer von zwei durchbrochenen Seitenwänden (21,- The turbine discharge housing (19) consists of several, interconnected individual parts, namely a box-shaped housing middle part (20) with one of two perforated side walls (21, 22) begrenzten Außenwand (23) und einem sich austrittsseitig daran anschließenden Abströmtrichter (24), ferner zwei Gehäuseseitenteilen (26, 27), von denen sich jedes einerseits an das Gehäusemittelteil (20) und andererseits an ein Turbinengehäuse (13, 14) anschließt,22) bounded outer wall (23) and a discharge funnel adjoining it on the outlet side (24), furthermore two housing side parts (26, 27), each of which is connected on the one hand to the housing middle part (20) and on the other hand connected to a turbine housing (13, 14), - innerhalb des Turbinenabströmgehäuses (19) ist mittig eine mit diesem verbundene, strömungsgünstig ausgebildete Leitwand (28, 33, 34, 35, 40, 41, 42,- Inside the turbine outlet housing (19) is in the middle a flow-optimized guide wall (28, 33, 34, 35, 40, 41, 42, 43) zur getrennten Führung jedes aus einer Radial-43) for separate guidance of each of a radial PB 3086/1495 - 2 -PB 3086/1495 - 2 - turbine austretenden Gasstromes angeordnet,turbine exiting gas stream arranged, / - an den Austritt (29, 30) jeder Radialturbine (9, 10) ist ein in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt aufweisendes Diffusorrohr (31, 32) zur Rückgewinnung der Abströmenergie angeschlossen. / - At the outlet (29, 30) of each radial turbine (9, 10) is an increasing in the direction of flow Cross-section having diffuser tube (31, 32) connected to recover the outflow energy.
2. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwand (28) eine senkrecht zur Laderachse stehende, das Gehäusemittelteil (20) in zwei Abströmräume (38, 39) unterteilende sowie etwa bis an den Abströmtrichter (24) heranreichende Meridianwand (33) aufweist, an der sich beiderseits koaxial zur Laderachse jeweils ein trichterartiges Leitrohr (34, 35) anschließt, das sich mit größtem Durchmesser von der Meridianwand (33) ausgehend bis hin zum Innendurchmesser jedes Austrittes (29, 30) einer Radialturbine (9, 10) erstreckend sowie den Innenraum des an letztere angeschlossenen Diffusorrohres (31, 32) durchdringend zunehmend verjüngt.2. Supercharged internal combustion engine according to claim 1, characterized characterized in that the guide wall (28) has a central housing part which is perpendicular to the loader axis (20) dividing into two outflow spaces (38, 39) as well as approximately up to the outflow funnel (24) has approaching meridian wall (33), on both sides coaxially to the loader axis funnel-like guide tube (34, 35) is connected, the largest diameter of which extends from the meridian wall (33) extending as far as the inner diameter of each outlet (29, 30) of a radial turbine (9, 10) and penetrating the interior of the diffuser tube (31, 32) connected to the latter increasingly rejuvenated. 3. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meridianwand (33) an ihrem oberen Bereich strömungsgünstig geformte, gekrümmte Wandteile (42, 43) aufweist, die derart gestaltet sind, daß in beiden Abströmräumen (38, 39) ein in Drallrichtung zunehmend größer werdender Abströmquerschnitt gegeben ist.3. Supercharged internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the meridian wall (33) on its upper area has curved wall parts (42, 43) which are shaped in a flow-favorable manner and which are designed in this way are that in both outflow spaces (38, 39) an increasingly larger in the swirl direction Outflow cross-section is given. 4. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Diffusorrohre (31, 32) und der Leitrohre (34, 35) jeweils eine hyperbolisch oder geradlinig verlaufende Kontur und zumindest im über-4. Supercharged internal combustion engine according to one of claims 1 and 2, characterized in that the Walls of the diffuser tubes (31, 32) and the guide tubes (34, 35) each have a hyperbolic or rectilinear contour and at least in the over- PB 3086/1495 - 3 -PB 3086/1495 - 3 - deckungsbereich gleichen oder nahezu gleichen Abstand voneinander aufweisen.Coverage area the same or almost the same distance have from each other. 5. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Diffusorrohr (31, 32) einen Befestigungsflansch (36, 37), über den es am Turbinengehäuse (13, 14) der zugehörigen Radialturbine (9, 10) mittels Schrauben befestigt ist, sowie eine axiale Baulänge besitzt, die etwa bei zwei Dritteln des Abstandes zwischen einem Turbinengehäuse (13, 14) und der Meridianwand (33) liegt.5. Supercharged internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that each diffuser tube (31, 32) has a fastening flange (36, 37), via which it is attached to the turbine housing (13, 14) of the associated radial turbine (9, 10) is fastened by means of screws and has an axial length that is around two thirds the distance between a turbine housing (13, 14) and the meridional wall (33). 6. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwand (28) insgesamt einstückig ausgebildet und aus Stahlguß oder Sphäroguß hergestellt ist.6. Supercharged internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the guide wall (28) is entirely in one piece is formed and made of cast steel or nodular cast iron. 7. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (33, 34, 35, 40, 41) der Leitwand (28) einzeln vorgefertigt und miteinander verschweißt sind.7. Supercharged internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that that the parts (33, 34, 35, 40, 41) of the guide wall (28) individually prefabricated and welded together are. 8. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseseitenteile (26, 27) durch topfartige Elemente gebildet sind, deren Böden und Wandungen teilweise ausgeschnitten sowie sich außen am jeweiligen Turbinengehäuse (13, 11) anschließend mit diesem verbunden sind, ferner jeweils einen parallel zur Seitenwand (21, 22) des Gehäusemittelteiles (20) verlaufenden Befestigungsflansch (44,8. Supercharged internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the housing side parts (26, 27) are formed by pot-like elements, their bottoms and Walls partially cut out and connected to the outside of the respective turbine housing (13, 11) are connected to this, furthermore one in each case parallel to the side wall (21, 22) of the housing middle part (20) running mounting flange (44, 45) aufweisen, über den das jeweilige Seiten-45), via which the respective page PB 3086/1495 - 4 -PB 3086/1495 - 4 - teil (26, 27) am Gehäusemittelteil (20) mittels Schrauben festgelegt ist.part (26, 27) is fixed on the housing middle part (20) by means of screws. 9. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseseitenteile (26, 27) aus Stahlblech vorgefertigt und an das jeweilige Turbinengehäuse (13, 14) angeschweißt sind.9. Supercharged internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the housing side parts (26, 27) are prefabricated from sheet steel and attached to the respective turbine housing (13, 14) are welded on. 10. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseseitenteile (26, 27) gleich ausgebildet sind.10. Supercharged internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that that the two housing side parts (26, 27) are designed the same. 11. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Gehäuseseitenteile (26, 27) einstückig mit dem aus Guß bestehenden Turbinengehäuse (13, 14) ausgebildet ist.11. Supercharged internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that each of the two housing side parts (26, 27) is in one piece is formed with the turbine housing (13, 14) made of cast. 12. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinenabströmgehäuse (19) an zwei stark dimensionierten, mittels Rippen versteiften Winkelträgern (47, 48) festgeschraubt und über diese in bestimmtem Abstand zur Motorkonsole (46) gehalten ist.12. Supercharged internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the turbine outflow housing (19) on two strongly dimensioned angle brackets (47, 48) stiffened by means of ribs are screwed on and over this is held at a certain distance from the motor bracket (46). 13. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Befestigung des Turbinenabströmgehäuses (19) an der Motorkonsole (46) dienenden Stützelemente an den Gehäuseseitenteilen (26, 27) oder dem Gehäusemittelteil (20) oder der Motorkonsole (42) angeformt bzw. stoffschlüssig damit verbunden sind.13. Supercharged internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the for fastening the turbine outlet housing (19) on the motor bracket (46) serving support elements on the housing side parts (26, 27) or the housing middle part (20) or the motor bracket (42) are integrally formed or connected to it in a materially bonded manner. PB 3086/1495 - 5 -PB 3086/1495 - 5 - 14. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11/ dadurch gekennzeichnet, daß jede Pendelstütze (49, 50) entweder direkt an einer am Motor vorhandenen Auflagefläche oder an einer eigenen, motorseitig befestigten Konsole (51, 52) oder der entsprechend verbreiterten Motorkonsole (46) abgestützt, ferner äußern am Übergangs-/ Verbindungsbereich zwischen dem Verdichterspiralgehäuse (7, 8) und Lagergehäuse (15, 16) eines Abgasturboladers (1, 2) angelenkt und entsprechend dem Zweck einer wärmeelastischen Halterung ausgebildet ist.14. Supercharged internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 11 / characterized in that that each pendulum support (49, 50) either directly on an existing support surface on the engine or on its own bracket (51, 52) attached to the engine side or the correspondingly widened engine bracket (46) supported, also express on the transition / connection area between the compressor spiral housing (7, 8) and bearing housing (15, 16) one Exhaust gas turbocharger (1, 2) hinged and designed according to the purpose of a thermally elastic bracket is.
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